• 제목/요약/키워드: 연속위상변조

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고분해능 FMCW LiDAR 센서 구성을 위한 광대역 주파수변조 레이저 개발 (Development of Wideband Frequency Modulated Laser for High Resolution FMCW LiDAR Sensor)

  • 라종필;최지은
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1023-1030
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    • 2023
  • 본 논문은 눈, 비, 안개 등 열악한 운용환경에도 강건한 표적검출 특성을 가지는 FMCW LiDAR에 대해서 기술하고 있다. 특히 FMCW LiDAR의 거리 해상도, 가간섭거리 및 최대측정거리 성능에 직접적으로 영향을 미치는 주파수변조레이저의 성능개선에 대해 기술하고 있다. 불평형 Mach-Zehnder 레이저간섭계를 활용하여, 레이저의 발진주파수의 변화율을 실시간 측정하고, 주파수변조 오차를 보정하는 광학식 위상동기루프 기술을 이용한 주파수변조 방법에 대해 기술하였다. 가간섭거리가 긴 레이저 광원을 발진하기 위해 확장공진기형 레이저다이오드를 적용하였으며, 레이저에서 발진되는 주파수 측정을 위해 광집적회로 구조의 레이저간섭계를 적용하였다. 개발된 FMCW LiDAR의 대역폭과 거리해상도는 각각 10.045GHz와 0.84mm로 측정되었다.

비선형 전력증폭기로 인한 CE-CPSK 변조된 DS-CDMA 초기동기 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of a CE-CPSK modulated code acquisition system for nonlinear amplified DS-CDMA signal)

  • 김성철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.49-56
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    • 2006
  • 본 논문에서는 송신기의 전력효율을 고려하여 C급 전력증폭기를 사용함으로 인한 증폭기의 비선형성의 영향을 극복하기 위해 일정진폭 특성과 연속위상특성을 갖는 CE-CPSK 변조 직접 대역확산 송수신기를 제안하였다. 직접 대역확산 수신기의 초기동기 성능을 평균 동기 획득시간, 검출확률을 통해 기존의 BPSK 변조방법과 CE-CPSK변조방법에 대해 다중사용자환경하에서의 성능을 비교분석하였다. 비선형성을 지닌 채널 환경 하에서 제안한 CE-CPSK 변조방식이 기존의 BPSK 변조방식에 비해 부대엽 스펙트럼이 상당히 감소되는 것을 알 수 있었으며 코드 동기 획득 성능 또한 우수함을 알 수 있었다.

연속 웨이블렛 변환의 확대된 위상 지도를 이용한 기어의 초기 퍼팅 결함 진단 (Fault Detection of a Gear with Initial Pitting using the Boomed Phase Map of Continuous Wavelet Transform)

  • 이상권;심장선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권11호
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    • pp.1759-1766
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    • 2001
  • Vibration transient generated by developing localized fault in gear can be used as indicators in gear fault detection. In this paper, we propose the zoomed phase map for a fault signal using continuous wavelet transfers to detect this vibration transient. Local fault induces the abrupt fluctuation of load exciting tooth and phase lag in the vibration signal measured on the gearbox. The relatively large fault like "tip breakage" easily can be detected by the clear fluctuation of exciting load. However, minor fault like "initial pitting"cannot be detected using the load fluctuation. To defect this kind of minor fault, the phase map for a fault signal is taken into account. The phase lag by minor fault is observed well in the zoomed phase map.

연속적인 다중 위상 검출을 이용한 트렐리스 부호화된 MDPSK-OFDM (Continuous Multiple Phase Differential Detection of Trellis-coded MDPSK-OFDM)

  • 안필승;김한종;김종일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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    • pp.568-573
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    • 2002
  • 본 논문에서는 트렐리스 부호화된 MDPSK-OFDM의 차동검파에서 BER(bit error rate) 성능을 향상시키기 위해 다중 위상 검파를 수행한다. 제안된 비터비 디코더는 다중 위상차를 가지 메트릭으로 사용하는 슬라이딩 방식의 다중 위상 검출 방식이며 이러한 가지 메트릭을 사용하는 비터비 알고리듬을 제안한다. 본 논문에서 제안한 다중 위상 검출을 이용한 MDPSK-OFDM은 대역폭과 전력의 효율성을 감소시키지 않고 같은 SNR에서 BER 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다. 또한 제안된 디코더 방식과 알고리듬은 다중 반송파뿐만 아니라 전통적인 단일 반송파 변조에도 사용됨 수 있다.

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광 지연선 기반의 넓은 고도 범위를 갖는 고정밀 FMCW 전파고도계 송수신기 설계 (Design of the Transceiver for a Wide-Range FMCW Radar Altimeter Based on an Optical Delay Line)

  • 최재현;장종훈;노진입
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1190-1196
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    • 2014
  • 본 논문은 넓은 고도 범위와 낮은 측정 오차를 갖는 주파수 변조 연속파(FMCW) 레이더 고도계의 설계 방안을 제안한다. 측정 고도의 동적 범위를 줄이기 위해 전파 고도계의 송신 경로에 광 지연선을 적용하여 넓은 고도 범위를 얻을 수 있다. 송신 전력과 수신단 이득을 제어하여 또한 수신 전력의 동적 범위를 줄일 수 있다. 더불어, 직접 디지털 합성기를 사용하여 변조 선형성을 향상시키고, 기준 클럭 신호를 위상 고정 루프의 옵셋(offset) 주파수로 사용하여 위상잡음을 최소화함으로써 낮은 고도 측정오차를 갖는다.

광섬유와 필름격자를 이용한 가속도 센서 (Acceleration Sensor Using Optical Fibers and Film Gratings)

  • 이윤재;조재흥;권일범;서대철;이남권
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.175-181
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    • 2008
  • 상용의 전자기 가속도 센서에 비해 신호의 안정성 면에서 우수하고 가격이 저렴하며 제작이 비교적 용이한 필름 격자를 이용한 광세기 방식의 새로운 가속도 센서를 제안하고 이를 제작하였다. 외부의 진동에 반응하는 외팔보(cantilever beam)에 서로 주기가 어긋난 2장의 진폭 변조용 필름 격자가 나란히 부착되어 이 필름격자를 지나가는 출력광이 외부진동에 따라 서로 다른 위상으로 변조된다. 이 두 필름격자에 의한 출력의 위상각을 이용하여 출력광 신호의 위상을 구하고, 위상 연속화 과정을 거쳐 외팔보의 변위를 계산하여 가속도 환산 관계식을 통해 가속도를 측정하였다. 본 논문의 필름 격자를 이용한 광섬유 가속도 센서는 대형 구조물 및 토목 구조물의 모니터링에 알맞은 7 Hz 이하의 저주파 대역에서 사용 가능하도록 설계하였다. 이 광섬유 가속도 센서는 광섬유를 이용하였으므로 전자기적 노이즈가 예상되는 곳에서도 구조물의 진동 측정에 적합하다.

채널 상태 정보를 사용하지 않는 비동기식 복조기를 위한 다중 격자 부호화 연속 위상 주파수 변조 방식의 성능분석 (Performance Analysis on the Multiple Trellis Coded CPFSK for the Noncoherent Receiver without CSI)

  • 김창중;이호경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.942-948
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    • 2003
  • 채널 상태 정보 (Channel State Information, CSI)를 사용하지 않는 비동기식 복조기를 위한 다중 격자 부호화 연속 위상 주파수 변조 방식 (Multiple Trellis Coded Modulation applied to Continuous Phase Frequency Shift Keying, MTCM/CPFSK)의 성능을 비상관적인 라이시안 페이딩 채널상에서 분석하였다. 복조기에서 신호 판별에 적합한 척도(metric)로 수신 신호와 후보 신호 사이의 제곱 교차 상관값 (squared cross-correlation)을 사용하였으며, 이 때 신호쌍 오류(Pairwise Error Probability, PEP)를 구하였다. 또한, PEP를 이용하여 신호 사이의 등가 정규화 기하 제곱 거리 (Equivalent Normalized Squared Distance, ENSD)를 구하고, 완벽한 CSI를 사용하는 비동기식 MTCM/CPFSK의 ENSD와 비교하였다. 마지막으로, PEP를 변환 함수 상한법(Transfer Function Bounding, TFB)에 대입하여 각각의 방법에 의해 구해진 이론적인 비트 오류 성능(Bit Error Rate, BER)을 비교하고, 모의실험 결과를 통하여 검증하였다.

흐름 다중 심벌 검파를 사용한 트렐리스 부호화된 $\pi$/8 shift 8PSK-OFDM (Trellis-coded $\pi$/8 shift 8PSK-OFDM with Sliding Multiple Symbol Detection)

  • 안필승;김종일;김한종
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.535-543
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    • 2002
  • 본 논문에서는 $\pi$/4 shift QPSK를 트렐리스 부호화 변조에 적용시키기 위해 $\pi$/8 shift 8PSK와 BER 특성을 향상시키기 위한 트렐리스 부호화된 $\pi$/8 shift 8PSK-OFDM을 제안한다. 트렐리스 부호화 변조는 위상차에 의한 신호 집합 확장과 분할을 수행한다. 수신측에서 슬라이딩 방식의 다중 심벌 검파를 수행하기 위해서 연속 수신된 신호로부터 L개의 위상차를 추출하고 이를 이용한 비터비 디코더를 설계한다. 슬라이딩 방식의 다중 심벌 검파는 트렐리스 부호화된 $\pi$/8 shift 8PSK-OFDM에서 향상된 BER 성능을 보여준다. 본 논문에서 제안한 다중 심벌 검파를 이용한 $\pi$/8 shift 8PSK-OFDM은 대역폭과 전력의 효율성을 감소시키지 않고 같은 SNR에서 BER 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다. 또한 제안된 디코더 방식과 알고리듬은 다중 반송파뿐만 아니라 전통적인 단일 반송파 변조에도 사용될 수 있다.

DDS를 이용한 Ka 대역 소형 레이다용 주파수합성기 (A Frequency Synthesizer for Ka band compact Radar using DDS)

  • 안세환;이만희;김홍락;권준범;최영락;김종호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.51-57
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    • 2017
  • 본 논문에서는 Ka 대역 소형 레이다용 주파수합성기를 제안하였다. 제작된 주파수합성기는 시스템에서 요구하는 다양한 파형을 생성하고 고속의 파형 및 주파수 전환을 위해 DDS를 적용하였다. 소형화를 위해 Ku 대역에는 MMIC를 최대한 적용하여 Ka 대역 회로를 소형 집적화 하였고 파형발생부 과 주파수 상향 변환부를 하나의 모듈로하여 설계 제작하였다. 제안된 주파수합성기는 선형 주파수 변조 파형과 위상변조 가능한 주파수 변조 연속 파형 등 발생이 가능하고, 대역폭 1GHz, 주파수 전환 속도 $0.191{\mu}sec$, 1 kHz 오프셋(offset)에서 -89.16 dBc/Hz의 위상잡음, 불요파 -50.9 dBc가 측정되었다.

1-GFLOPS DSP를 이용한 자기공명영상 스펙트로미터 설계 (Design of MRI Spectrometer Using 1 Giga-FLOPS DSP)

  • 김휴정;고광혁;이상철;정민영;장경섭;이동훈;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권1호
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    • pp.12-21
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    • 2003
  • 목적 : 기존의 일반적인 스펙트로미터보다 향상된 성능을 가진 새로운 스펙트로미터를 설계 및 제작하였다. 대상 및 방법 : 초당 10억번의 부동 연산 능력을 갖춘 TMS320C6701 DSP를 이용하여 연속적으로 변하는 복잡한 경사자계파형을 실시간으로 계산하여 출력할 수 있고, 선택 단면을 interactive하게 조절할 수 있는 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 설계된 스펙트로미터는 DSP 기반의 디지털 제어부와 파형을 만들고 변조 및 복조를 수행하는 아날로그부로 구성되어 있다 RF 신호의 변조 및 복조는 디지털 기술을 사용하여 정밀도와 안정성을 높였다. 고속 병렬영상을 위하여 하나의 측정 보드당 4채널까지 측정할 수 있도록 하였고, 고속 DSP를 이용하여 빠른 재구성이 가능하도록 하였다. 결과 : 제작된 스펙트로미터를 1.5 테슬라 전신자기공명영상 시스템에 장착하여 다양한 방법으로 성능을 시험하였다. 디지털 변조/복조 방식에서 요하는 정밀한 위상 제어를 확인할 수 있었고, phase array 코일 영상을 통하여 다중 채널 측정시스템의 성능을 검증할 수 있었다. 개발된 스펙트로미터를 기존의 상품화된 스펙트로미터와 비교해 볼때 보다 정밀한 위상 제어가 가능한 것으로 나타났다. 결론 : Interactive하게 영상의 단면을 선택하고, 실시간 계산에 의한 파형출력은 나선주사 심장영상과 같은 첨단의 영상기법에 요구되는 스펙트로미터의 기능이다 또한 다채널 측정시스템도 병렬영상을 위한 필수적인 기능이다. 본 논문에서는 초당 10억번의 부동소수점 연산이 가능한 TMS320C6701 디지털신호처리기를 사용하여 이러한 기능들을 가진 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 디지털 방식의 변조/복조 기술을 채택하여 정밀한 위상제어가 가능하였다. 개발된 스펙트로미터를 FSE, GE, angiography 등 다양한 영상방법에 적용하여 성능을 확인하였으며, 기존의 제품보다 뛰어난 화질의 영상을 얻을 수 있었다.

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